DE955808C

DE955808C - Method and device for the production of a melting point of metal in quartz, in particular for a high pressure metal vapor discharge lamp with quartz bulb

Info

Publication number: DE955808C
Application number: DEG8430A
Authority: DE
Original assignee: General Electric Co PLC
Current assignee: General Electric Co PLC
Priority date: 1951-03-21
Filing date: 1952-03-19
Publication date: 1957-01-10
Also published as: FR1052585A; GB695316A; NL82406C; NL168250B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSGEGEBEN AM 10. JANUAR 1957ISSUED JANUARY 10, 1957

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 32b GRUPPE 10CLASS 32b GROUP 10

INTERNAT. KLASSE C 03c INTERNAT. CLASS C 03c

G 8430 IVc132bG 8430 IVc132b

Der Erfinder hat beantragt, nicht genannt zu werdenThe inventor has requested not to be named

The General Electric Company Limited, Wembley, MiddlesexThe General Electric Company Limited, Wembley, Middlesex

(Großbritannien)(Great Britain)

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer EinschmelzstelleMethod and device for producing a melt-down point

von Metall in Quarz, insbesondere für eine Hochdruckmetalldampf-of metal in quartz, especially for high pressure metal vapor

entladungslampe mit Quarzkolbendischarge lamp with quartz bulb

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 19. März 1962 anPatented in the territory of the Federal Republic of Germany on March 19, 1962

Patentanmeldung bekanntgemadit am 12. Juli 1956Patent application known since July 12, 1956

Patenterteilung bekanntgemadit am 20. Dezember 1966Patent granted on December 20, 1966

Die Priorität der Anmeldung in Großbritannien vom 21. März 1951 ist in Anspruch genommenThe priority of the application in Great Britain of March 21, 1951 has been claimed

Die Erfindung betrifft diie Herstellung von Einschmelzstellen oder Abdichtungen von Metall in Quarz, derart, daß wenigstens ein dünner Metallstreifen, der an einem Ende oder an beiden Enden mit einem stärkeren Leiter verbunden, sein kann, innerhalb einer Quarzglasröhre abgestützt angeordnet wird, wobei die Breite des Streifens klein gegen den Röhrendurchmesser ist, und daß die Röhre in dem Bereich des Streifens durch ίο Hitze erweicht und dann gegen die Streifenfläche gedrückt wird, so daß ein Verschluß oder eine Einschmelzung durch Quetschung dieses Röhrenbereiches zwischen einem Paar sich gegenüberstehender Klemmbacken entsteht, die so eingerichtet sind, daß sie sich einander rechtwinklig zu der Ströifenebene nähern. Die' Erfindung betrifft auch elektrische Entladevorrichtungen, insbesondere Hochdruckmetalldampfentladungslampen, die Quarzkolben sowie die erwähnten Einschmelzoder Abdichtungsstellen aufweisen. Die Röhre undThe invention relates to the production of meltdowns or seals of metal in quartz, such that at least one thin metal strip attached to one end or both Ends connected to a stronger conductor, may be supported within a quartz glass tube is arranged, the width of the strip being small compared to the tube diameter, and that the tube is softened in the area of the strip by ίο heat and then against the strip surface is pressed, so that a closure or a seal by squeezing this tube area between a pair of opposing jaws that are set up in this way are that they approach each other at right angles to the Ströifen plane. The 'invention relates to also electrical discharge devices, in particular high pressure metal vapor discharge lamps, the Have quartz bulbs and the mentioned melting or sealing points. The tube and

der Streifen können zunächst von dem Kolben der Vorrichtung oder Lampe getrennt und die gequetschte Röhre danach in dem Kolben eingeschmolzen werden, oder die Röhre bildet anfangs einem Teil des Kolbens, und die Einschmelz- oder Abdichtstelle wird in ursprünglicher Lage in dem Kolben ausgebildet.the strip can first be separated from the bulb of the device or lamp and the squeezed Tube can then be melted down in the piston, or the tube initially forms part of the piston, and the melt-down or The sealing point is formed in the piston in its original position.

Bei solchen Herstellungsvorgängen findet man häufig, daß beim Andrücken der Quarzröhre an ίο den dünnen Metallstreifen eine Spaltung des Streifens auftritt, welche die Abdichtung wertlos macht. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Schwierigkeit zu vermindern.In such manufacturing processes one often finds that when the quartz tube is pressed against it ίο the thin metal strip splitting the strip occurs, which renders the seal worthless. The object of the invention is this Difficulty to lessen.

Nach der Erfindung sind die Stirn- oder Arbeitsflächen des Paares sich gegenüberstehender Klemmbacken, die bei der Herstellung einer Einschmelzoder Abdichtstelle der erwähnten Art von Metall in Quarz verwendet werden, jeweils mit einer Nut ausgebildet, die sich längs des Teiles einer Stirnfläche erstreckt, der während des Quetschvorganges über dem Metallstreifen liegt, wobei die Breite der Nut ungefähr gleich der Streifenbreite oder etwas größer als diese ist.According to the invention, the front or working surfaces of the pair of opposing clamping jaws are those in the production of a melt-in or sealing point of the type of metal mentioned in quartz are used, each formed with a groove extending along part of an end face extends, which is during the squeezing process over the metal strip, the width of the groove is approximately equal to or slightly larger than the width of the strip.

Erfindungsgemäß wurde entdeckt, daß durch die »5 Ausbildung der Klemmbacken in dieser Weise Quarz von der Röhre in die Nut während des Quetschvorganges eintritt und daß dadurch die angrenzenden Bereiche der Quarzröhrenwand an den Stirnflächen der Klemmbacken verkeilt oder fixiert werden und die Möglichkeit der relativen seitlichen Bewegung vermindert wird, die zwischen den zusammengequetschten Seiten, der Röhre auftritt und den dünnen Streifen zerreißen kann, wenn die Seiten der Röhre an ihn angedruckt werden.According to the invention it was discovered that by designing the clamping jaws in this way Quartz from the tube enters the groove during the squeezing process and that thereby the wedged or adjacent areas of the quartz tube wall at the end faces of the jaws be fixed and the possibility of relative lateral movement is reduced, which between the squeezed sides, the tube occurs and can tear the thin strip, when the sides of the tube are imprinted on him.

Falls eine größere Anzahl dünner Dichtungsmetallstreifen vorhanden ist, werden die Klemmbacken bevorzugt jeweils mit einer entsprechenden größeren Anzahl Nuten ausgebildet, die jeweils über einem Streifen liegen.If a larger number of thin sealing metal strips is present, the jaws are preferably each with a corresponding one formed a larger number of grooves, each lying over a strip.

Gewöhnlich liegen die dünnen Metallstreifen parallel zur der Quarzröhrenachse, und die' entsprechenden Nuten- in den Klemmbacken, die als Längsnuten bezeichnet werden können, verhindern dann wirksam die vornehmlich auftretende, relative Bewegung der zusammengequetschten Seiten der Röhre rechtwinklig zu der Röhrenachse.Usually the thin metal strips are parallel to the axis of the quartz tube, and the corresponding ones Prevent grooves in the jaws, which can be referred to as longitudinal grooves then effective the predominantly occurring, relative movement of the squeezed together sides of the tube perpendicular to the tube axis.

Falls ein Ende oder beide Enden des dünnen Metallstreifens an einem stärkeren Leiter befestigt sind, ist jede Verbindungsstelle bevorzugt so angeordnet, daß sie unterhalb einer Längsnut sowie auch unterhalb einer Quernut liegt, die in jeder Stirn- oder Arbeitsfläche der Klemmbacken ausgebildet ist und im wesentlichen rechtwinklig zu der Längsnut verläuft. Bevorzugt erstrecken sich auch die Längsnuten mit etwas größerer Breite und Tiefe in Längsrichtung eines jeden stärkeren Leiters innerhalb des Quetschbereiches.In case one or both ends of the thin metal strip is attached to a stronger conductor are, each connection point is preferably arranged so that it is below a longitudinal groove as well also lies below a transverse groove which is formed in each end face or working surface of the clamping jaws and is substantially perpendicular to the longitudinal groove. Preferably extend also the longitudinal grooves with somewhat greater width and depth in the longitudinal direction of each stronger Conductor within the crush area.

Man wird bemerken, daß auch andere Nuten als die über dem oder den Streifen und über dem Leiter oder den Leitern liegenden Nuten in den Stirnflächen der Klemmbacken vorgesehen werden können. Beispielsweise kann jede Fläche ein weiteres Paar Längsnuten tragen, von denen eine an jeder Seite der Stirnfläche angebracht ist, um die nach außen verlaufende Verdrängung des Quarzes während des Quetschvorganges zu regeln, so daß die ,Gleichmäßigkeit der Quetschkante verbessert wird. Eine Ausfuhrungsform der Erfindung, die einen Teil des Herstellungsvorganges einer röhrenförmigen Hochdruckmetalldampfentladungslampe bildet, wird jetzt als Beispiel an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben. Es zeigtIt will be noted that there are also other grooves than those above the strip or strips and above the conductor or grooves lying on the conductors can be provided in the end faces of the clamping jaws. For example, each surface can have a further pair of longitudinal grooves, one on each Side of the face is attached to the outward displacement of the quartz during to regulate the squeezing process so that the uniformity of the squeezing edge is improved. An embodiment of the invention, the one Forms part of the manufacturing process of a tubular high-pressure metal vapor discharge lamp, will now be described as an example using the schematic drawing. It shows

Fig. ι eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile einer Abdichtungs- oder Einschmelzanordnung vor dem Quetschvorgang an dem Ende des röhrenförmigen Lampenkolbens,Fig. Ι a perspective view of the essentials Parts of a sealing or sealing arrangement prior to crimping at the end of the tubular lamp bulb,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der mit der Anordnung nach Fig. 1 erhaltenen Quetschabdichtung in vergrößertem Maßstab undFIG. 2 is a perspective view of the pinch seal obtained with the arrangement according to FIG on a larger scale and

Fig. 3 einen Schnitt nach der Ebene A-A der Fig. 2.FIG. 3 shows a section along the plane AA in FIG. 2.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird eine Elektrodenleiteranordnung, die aus einer an ein Ende eines dünnen Dichtungsstreifens 2 geschweißten Wolframdrahtspirale r besteht, dessen anderes Ende mit einem stärkeren Leiter 3 verschweißt ist, in dem konischen Kopf eines Vorrichtungsformstückes 4 durch Einsetzen des Leiters 3 in einen Schlitz des Vorrichtungsformstückes abgestützt, wobei die Verbindungsstelle zwischen dem Streifen 2 und dem Leiter 3 über der Formstückoberfläche liegt. In ähnlicher Weise wird eine Hilfselektrodenleiteranordnung, die aus einem von einer dünnen Quarzröhre 7 umgebenen, an das eine Ende eines dünnen. Dichtungsstreifens 8 geschweißten, geraden Wolframdraht 6 besteht, dessen anderes Ende an einen stärkeren, streifenförmigen Leiter 9 geschweißt ist, in dem Vorrichtungsformstück 4 durch Einsetzen des Leiters 9 in einen zweiten Schlitz des Vorrichtungsformstückes abgestützt, so daß die Verbindungsstelle 10 zwischen dem Leiter 9 und dem Streifen 8 über der Oberfläche des Formstückes 4 in ungefähr der gleichen Höhe wie die Verbindungsstelle 5 Hegt, wobei sich die Streifen 2, 3, 8 und 9 alle in derselben Ebene befinden. Über der Leiteranordnung auf dem konischen Ende des Formstückes 4 ruhend ist eine Quarzröhre ι r angebracht, die mit einem Queransatzrohr 12 versehen ist, durch das Stickstoff während des Erhitzungs- und Quetschvorganges geblasen werden kann. Dabei wird das obere Ende der Röhre (nicht dargestellt) durch einen Stopfen oder möglicherweise durch einen vorherigen Quetschverschluß dieses Röhrenendes geschlossen.As can be seen from Fig. 1, an electrode conductor arrangement, which consists of a tungsten wire spiral r welded to one end of a thin sealing strip 2, the other End is welded to a stronger conductor 3, in the conical head of a device fitting 4 supported by inserting the conductor 3 into a slot in the device fitting, wherein the junction between the strip 2 and the conductor 3 is above the molding surface lies. In a similar way, an auxiliary electrode conductor arrangement, which consists of a surrounded by a thin quartz tube 7, to one end of a thin. Sealing strip 8 welded, straight tungsten wire 6, the other end of which is connected to a thicker, strip-shaped conductor 9 is welded, in the device fitting 4 by inserting the conductor 9 into a second Slot of the device fitting supported so that the connection point 10 between the conductor 9 and the strip 8 above the surface of the molding 4 at approximately the same height as the junction 5 lies, with strips 2, 3, 8 and 9 all in the same plane. A quartz tube rests above the conductor arrangement on the conical end of the fitting 4 ι r attached, which is provided with a transverse attachment tube 12, through the nitrogen during the Heating and squeezing process can be blown. This will be the top of the tube (not shown) by a plug or possibly by a previous pinch seal this tube end closed.

Auf jeder Seite der Anordnung sind Klemmbacken angeordnet, die sich rechtwinklig der Ebene der Streifen 2, 3 in vorbestimmten Stellungen nähern (der Annäherungsmechanismus der Vorrichtung ist nicht dargestellt) und jeweils aus einem iao Klemmeinsatzteil 13 bestehen, der an einen Halter 14 angeschraubt ist. Die Arbeitsstirnfläche eines jeden Klemmeinsatzteiles ist an ihrer oberen Kante mit einer teilweise kugelförmigen Aussparung 15 versehen (diese Aussparungen sind so zueinander angepaßt, daß sie einen gewölbten Abschlußteil anClamping jaws are arranged on each side of the arrangement, which are at right angles to the plane the strips 2, 3 approach in predetermined positions (the approach mechanism of the device is not shown) and each consist of an iao clamping insert part 13 which is attached to a holder 14 is screwed on. The working face of each clamping insert is at its upper edge provided with a partially spherical recess 15 (these recesses are so to each other adapted to have an arched end part

der Röhre ii ausbilden), und jede Stirnfläche wird von vier Längsnuten ιό, 17, i8, 19 und zwei Quernuten 20, 21 überquert. Die beiden mittleren Längsnuten 17 und 18 sind verhältnismäßig breit und so angeordnet, daß sie über den Streifen 2 bzw. 7 während des Quetschvorgangs liegen, während die Quernuten 20 und 21 so angeordnet sind, daß sie über den Verbindungsstellen 5 und 10 bzw. den Verbindungsstellen zwischen den Elektroden 1 bzw. 6 und den Streifen 2 bzw. 8 liegen. Die Nuten 17 und 18 sind an ihnen unteren Enden geringfügig vertieft und verbreitert, die über den starken Leitern 3 und 9 während des Quetschvorganges liegen. of tube ii), and each face becomes of four longitudinal grooves ιό, 17, i8, 19 and two transverse grooves 20, 21 crossed. The two central longitudinal grooves 17 and 18 are relatively wide and so arranged that they lie over the strip 2 and 7 during the squeezing process, while the Transverse grooves 20 and 21 are arranged so that they over the connection points 5 and 10 and the Connection points between the electrodes 1 and 6 and the strips 2 and 8 are located. The grooves 17 and 18 are slightly deepened and widened at their lower ends, which are above the strong conductors 3 and 9 during the squeezing process.

Bei der Ausbildung der Abdichtungs- oder Einschmelzstelle wird das untere Ende der Röhre 11 durch eine nicht dargestellte Knallgasflamme erweicht, während Stickstoff durch die Röhre über das Queransatzrohr 12 hindurchströmt, und die Klemmbacken werden dann ein oder mehrere Male je nach Bedarf fest geschlossen, um die Seiten der Röhre einzudrücken und eine Quetschstelle der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Art zu bilden, in denen dieselben Bezugszifförn die gleichen Teile wie in Fig. 1 darstellen.When the sealing or sealing point is formed, the lower end of the tube 11 Softened by an oxyhydrogen flame, not shown, while nitrogen is passed through the tube the transverse attachment tube 12 flows therethrough, and the jaws are then one or more times closed tightly as needed to depress the sides of the tube and a pinch point for the in 2 and 3, in which the same reference numbers denote the same parts as shown in Fig. 1.

Während des Quetschvorgangs dringt der Quarz in die Nuten 16, 17, 18, 19, 20 und 21 in dem Klemmeinsatzteil ein, so daß in der fertigen Verschluß- oder Einschmelzstelle in entsprechender Weise die Furchenrippen oder Erhöhungen 22, 23, 24, 25, 26 und 27 gebildet werden. Die Nuten 17, 18, 19 und 20 dienen dazu, die Streifen 2, 8 und ihre Verbindungsstellen mit den Leitern an jedem Ende zu schützen, während die Nuten 16 und 19 dazu dienen, den Fluß des Quarzes an der Quetsch.-kante zu regeln, so daß die Erzielung einer im wesentlichen gleichmäßigen Kante ermöglicht wird.During the crimping process, the quartz penetrates into the grooves 16, 17, 18, 19, 20 and 21 in the Clamp insert part, so that in the finished sealing or melting point in a corresponding Way the furrow ribs or ridges 22, 23, 24, 25, 26 and 27 are formed. The grooves 17, 18, 19 and 20 serve to connect the strips 2, 8 and their junctions with the conductors on each Protect the end, while the grooves 16 and 19 serve to prevent the flow of the quartz at the pinch edge to regulate, so that the achievement of a substantially uniform edge is made possible.

Eine ähnliche Quetschabdichtungs- oder Einschmelzstelle kann möglicherweise unter Weglassung der Hilfselektrodenanordnung an dem anderen Röhrenende ausgebildet und die Herstellung der Lampe in der üblichen Weise zu Ende geführt werden.A similar pinch seal or seal may possibly omit the auxiliary electrode assembly on the other Tube ends formed and the manufacture of the lamp completed in the usual way will.

Claims

Patent claims:

i. Method for producing a melting point of metal in quartz, in particular for a high pressure metal vapor discharge lamp with quartz bulb, such that at least one thin metal strip is arranged supported in a quartz glass tube, the width of the strip is small compared to the diameter of the tube, and that the tube is insulated by heat the "area of the strip is softened and then against the face or working surfaces of the strip is pressed to form a seal or seal by the fact that this Tube area is squeezed between a pair of opposing jaws, which are arranged to approach each other at right angles to the plane of the stripe, thereby characterized in that this pair of opposing jaws (13) each is formed with a groove (17, 18) which extends along part of an end face, which lies over the metal strip (2, 8) during the squeezing process, the width of the Groove (17, 18) approximately equal to the width of the strip (2, 8) or slightly larger than this.

2. The method according to claim 1, characterized in, that the sealing or melting point a larger number of thin sealing metal strips (2, 8) and the working end faces of the clamping jaws (13) respectively be formed with a corresponding, larger number of grooves (17, 18), each so are arranged to lie over a strip.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that one end or both ends of the thin metal strip (2, 8) is connected to a stronger conductor (3, 9) or and that each connection point is arranged so that it is below a longitudinal groove (17, 18) and also below a transverse groove (20, 21) in each face or work surface the clamping jaw is formed and essentially at right angles to the longitudinal groove (17,

18) runs.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the longitudinal grooves (17, 18) with greater width and depth in the longitudinal direction of each thicker conductor (3, 9) run within the crush area.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that each Another pair of longitudinal grooves (16,

19), one on each side © the end face is arranged around the outward displacement of the quartz to regulate during the squeezing process.

6. Device for performing the 'method according to claim 1 to 5, characterized in that that the clamping jaws (13) each with one or more recesses or grooves (16, 17, 18, 19 and 20, 21) are formed in the working end faces.

Considered publications:
German patent specification No. 819 432.

1 sheet of drawings

® 609 549/196 7.56 (609 742 1.57)® 609 549/196 7.56 (609 742 1.57)